1. L'entropie ne mesure pas le désordre, mais la probabilité
L'idée que l'entropie est une mesure du désordre n'aide pas du tout à régler le problème. Supposons que je fasse une pâte pour laquelle je casse un œuf et le verse dans la farine. Ensuite, j'ajoute du sucre, du beurre et je les mélange jusqu'à ce que la pâte devienne homogène. Quelle condition est plus ordonnée - un œuf cassé et du beurre sur de la farine, ou la pâte résultante?
Je dirais que la pâte. Mais c'est un état avec une plus grande entropie. Et si vous choisissez l'option avec un œuf sur la farine - qu'en est-il de l'eau et de l'huile? L'entropie est-elle plus élevée lorsqu'ils sont séparés ou après les avoir secoués violemment pour les mélanger? Dans cet exemple, l'entropie est plus élevée pour la variante avec des substances séparées.
L'entropie est définie comme le nombre de «microstats» donnant le même «macrostate». Les microstats contiennent tous les détails sur les composants individuels du système. Le macrostat ne se caractérise que par des informations générales, telles que «divisé en deux couches» ou «homogène en moyenne». Les ingrédients de la pâte ont de nombreuses conditions différentes, et tous se transformeront en pâte lorsqu'ils seront mélangés, mais très peu de conditions peuvent être divisées en œufs et en farine lorsqu'ils sont mélangés. Par conséquent, le test a une entropie plus élevée. La même chose fonctionne pour l'exemple avec de l'eau et de l'huile. Ils sont plus faciles à séparer, plus difficiles à mélanger, donc la version divisée a une entropie plus élevée.
2. La mécanique quantique ne s'applique pas seulement aux petites distances, elle est tout simplement plus difficile à observer à de grandes distances
Il n'y a pas de limites dans la théorie de la mécanique quantique, selon laquelle elle ne fonctionnerait qu'à de courtes distances. Il se trouve que les gros objets que nous observons sont composés de beaucoup plus petits dont le mouvement thermique détruit tous les effets quantiques typiques. Ce processus est appelé décohérence, et c'est à cause de cela que nous ne voyons généralement pas les manifestations de la mécanique quantique dans la vie quotidienne.
Mais les effets quantiques ont été mesurés dans des expériences qui s'étalaient sur des centaines de kilomètres, et ils peuvent fonctionner à de grandes distances dans un environnement assez stable et froid. Ils peuvent même s'étendre à toute la galaxie.
3. Les particules lourdes ne se désintègrent pas dans un état avec une énergie minimale, mais dans un état avec une entropie maximale
L'énergie est économisée. Par conséquent, l'idée que tout système essaie de minimiser l'énergie n'a pas de sens. La raison pour laquelle les particules lourdes se désintègrent lorsqu'elles le peuvent est parce qu'elles le peuvent. Si nous avons une particule lourde (par exemple, un muon), elle peut se désintégrer en un électron, un neutrino muon et un antineutrino électronique. Le processus inverse est possible, mais il nécessite que trois produits de désintégration soient collectés au même endroit. Par conséquent, sa probabilité est faible.
Mais ce n'est pas toujours le cas. Si vous placez des particules lourdes dans une «soupe» suffisamment chaude, la synthèse et la désintégration peuvent atteindre l'équilibre, dans lequel il y aura une quantité non nulle de particules lourdes.
4. Les lignes des diagrammes de Feynman ne représentent pas les trajets des particules, ce ne sont que des dessins auxiliaires pour des calculs complexes.
Périodiquement, je reçois des courriels de personnes qui remarquent que dans de nombreux diagrammes de Feynman, des impulsions sont attribuées aux lignes. Et comme tout le monde sait qu'il est impossible en même temps de mesurer l'emplacement et l'élan d'une particule avec une précision arbitraire, il n'y a aucun point dans les lignes de mouvement des particules. Il semble en découler que la physique des particules a tort!
Mais la physique des particules est très bien. Les diagrammes de Feynman sont différents, et ceux qui indiquent des impulsions sont destinés à l'espace de quantité de mouvement. Dans ce cas, ces lignes ne sont en aucun cas reliées aux chemins des particules. Généralement. Ceci est juste un moyen de décrire certains types d'intégrales.
Dans certains diagrammes de Feynman, les lignes représentent en fait les chemins possibles qu'une particule peut suivre, mais même dans ce cas, le diagramme n'indique pas ce que fait réellement la particule. Pour ce faire, vous devez effectuer des calculs.
5. La mécanique quantique n'est pas locale, mais elle ne peut pas être utilisée pour le transfert non local d'informations.
La mécanique quantique génère des liaisons non locales qui sont quantitativement plus fortes que les liaisons dans les théories non quantiques. C'est ce que Einstein a appelé «une action effrayante à long terme».
Hélas, la mécanique quantique est aussi essentiellement aléatoire. Par conséquent, bien que nous ayons ces étonnantes connexions non locales, elles ne peuvent pas être utilisées pour envoyer des messages. La mécanique quantique est en fait entièrement compatible avec la limitation de la vitesse de la lumière selon Einstein.
6. La gravité quantique commence à jouer un rôle dans les situations de forte courbure plutôt que sur de courtes distances.
Si nous évaluons la force des effets de la gravité quantique, nous pouvons constater qu'ils cessent d'être négligeables dans le cas où la courbure de l'espace-temps est comparable à l'inverse du carré de la longueur de Planck. Cela ne signifie pas que ces effets peuvent être observés à des distances proches de la longueur de Planck. Il me semble que la confusion vient du terme «longueur de Planck». La longueur de Planck est une unité de longueur, pas la longueur de quelque chose de spécifique.
Il est important ici que l'énoncé «approximation de la courbure au carré inverse de la longueur de Planck» ne dépend pas de l'observateur. Cela ne dépend pas de la vitesse de votre mouvement. Le problème avec l'idée que la gravité quantique commence à jouer un rôle à courte distance est qu'elle est incompatible avec la théorie spéciale de la relativité.
Dans les stations-service, les longueurs peuvent être raccourcies. Pour un observateur en mouvement assez rapide, la Terre ressemblera à une crêpe d'une largeur inférieure à la longueur de Planck. Et cela signifie que nous devons soit remarquer les effets de la gravité quantique, soit que le SRT est faux. Les preuves contredisent ces deux hypothèses.
7. Les atomes ne se développent pas avec l'expansion de l'univers. Comme Moscou
L'expansion de l'univers est incroyablement lente et a très peu d'effet. Il n'affecte pas les systèmes connectés entre eux par des interactions qui dépassent la force d'expansion. Les systèmes que l'expansion est capable de briser sont plus grands que la taille des amas de galaxies. Les grappes elles-mêmes sont maintenues ensemble en raison de la gravité. Comme les galaxies, les systèmes solaires, les planètes et, naturellement, les atomes. Ces derniers sont maintenus ensemble en raison des interactions atomiques, qui sont beaucoup plus fortes que l'expansion de l'Univers.
8. Les trous de ver sont de la science-fiction, mais les trous noirs ne le sont pas
Les preuves des observations du trou noir sont extrêmement convaincantes. Les astrophysiciens confirment la présence de trous noirs de plusieurs façons.
Le moyen le plus simple consiste à calculer la quantité de masse que vous devez collecter dans un certain volume d'espace afin d'obtenir le mouvement d'objets à proximité qui est observé dans la réalité. Cela en soi, bien sûr, ne signifie pas si un objet sombre qui affecte des objets visibles a un horizon d'événements. Cependant, vous pouvez voir la différence entre l'horizon des événements et une surface solide en examinant le rayonnement émis par un objet sombre. Les trous noirs peuvent également être utilisés comme lentilles gravitationnelles extrêmement puissantes pour vérifier leur conformité avec les prédictions de la théorie générale de la relativité d'Einstein. Par conséquent, les physiciens attendent avec grand intérêt les données du Event Horizon Telescope [un
projet combinant de nombreux radiotélescopes à travers le monde pour étudier le trou noir central de la Voie lactée / env. perev. ].
Peut-être la chose la plus importante que nous savons est que les trous noirs sont un état final typique de l'effondrement des étoiles de certains types. En relativité générale, ils sont faciles à obtenir et difficiles à éviter.
D'un autre côté, les trous de ver sont des déformations spatio-temporelles dont l'occurrence à la suite de processus naturels nous est inconnue. De plus, leur présence nécessite une énergie négative, que personne n'a jamais vue, et dont l'existence de nombreux physiciens a de grands doutes.
9. Vous pouvez tomber dans un trou noir en un temps fini. On dirait que ça prend une éternité
Lorsque vous approchez de l'horizon des événements, le temps ralentit, mais cela ne signifie pas que vous mettez fin à la chute avant d'atteindre l'horizon des événements. Ce ralentissement ne sera vu que par un observateur situé à une certaine distance. Vous pouvez calculer le temps qu'il faut pour tomber dans un trou noir à l'horloge de celui qui tombe. Le résultat est final. Vous pouvez tomber dans un trou noir. C'est juste que votre ami dehors ne le verra jamais.
10. Dans l'Univers dans son ensemble, l'énergie n'est pas conservée, mais cet effet est si faible qu'il ne peut pas être détecté
J'ai dit que l'énergie est conservée - mais cette affirmation n'est vraie que dans une certaine approximation. Ce serait tout à fait vrai dans un univers où l'espace ne changerait pas avec le temps. Mais nous savons que dans notre Univers, l'espace se dilate, et cette expansion viole la loi de conservation de l'énergie.
Cependant, cette violation est si minuscule qu'elle ne peut être vue dans aucune expérience menée sur Terre. Pour le remarquer, vous devez observer un temps très long sur de très grandes distances. Si cet effet avait été plus fort, nous aurions remarqué il y a longtemps que l'Univers s'agrandit! Par conséquent, ne blâmez pas l'Univers dans vos factures d'électricité, mais fermez simplement la fenêtre lorsque vous allumez le climatiseur.
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